關于煤礦綠色開采技術實踐的研究

徐桂華

貴州黔西桂箐煤炭開發有限公司 貴州省黔西縣 551500

摘要：煤礦產業是我國經濟發展的基礎，且我國的煤礦資源比較豐富，在我國的能源結構中占據主要地位。但是煤礦產業也面臨著浪費嚴重、利用率低、破環自然環境等問題，對我國國民經濟的發展造成不利影響，同時在資源、能源短缺的背景下，節約資源、保護環境，實現其循環利用成為社會的共識。在這種形勢下，煤礦綠色開采技術得以提出，這種技術不僅提高了能源、資源的利用率，而且在一定程度上減少了環境污染，其生態效益、經濟效益十分明顯。本文主要分析煤礦開采現狀和存在的環境問題，并對其綠色開采技術進行具體探討，以期為煤礦開采事業添磚加瓦。

關鍵詞：煤礦資源；綠色開采；技術實踐

引言

煤礦資源在我國的能源結構占據重要地位，約占能源總量的3/4，在促進我國經濟發展方面發揮著及其重要的作用。即使如此，在煤礦開采中出現的問題也較多，對環境、社會發展十分不利。因此，發展煤礦綠色開采技術，實現煤礦資源的可持續利用是目前主要的任務。

1 煤礦開采現狀和存在的問題

一直以來，我國的在煤礦開采方面一直采取粗放的開采方式，造成煤礦資源浪費嚴重，同時各種安全事故頻發，給國家造成巨大的損失。除此之外，我國的煤礦開采以犧牲青山綠水為代價，對環境造成不可挽回的傷害。現對其在開采過程中產生的污染問題進行具體分析：（1）在開采過程中，產生大量的固體垃圾，一些企業對這些垃圾沒有妥善處理，占用了大面積的土地資源、造成水土流失，據統計，目前我國因開采煤礦造成的水土流失面積已經達到40萬m2，這一龐大數字必須引起人們對煤礦開采引發的環境問題的關注。（2）煤礦開采無疑會觸及地下含水層，一方面造成地下水大量涌出地面，對地下水資源造成浪費和污染；另一方面對地表結構造成破壞，且對水體分布也造成一定的影響，威脅人們的正常生產和生活。綜上分析，煤礦開采過程中的環境問題是不可忽視的，因此，煤礦綠色開采技術順勢而生，如：保護技術、減沉開采技術、采空區充填技術等，不僅保護環境、減少污染，而且提高了煤礦開采中資源、能源的利用率，是目前和未來提倡使用的綠色開采技術。

2 煤礦綠色開采技術實踐探索

2.1保水、減沉開采技術

保水技術是指在煤礦開采過程中采取一定的措施，如：地面注漿技術，來減少對水資源的破壞。一般煤礦開采常導致關鍵巖層斷裂，影響地下水的分布，如：形成下降漏斗，而采取保水技術能夠在一定程度避免這些問題。減沉開采技術的主要目的是減少地表沉陷問題，減少對環境的破壞。減沉開采技術主要有兩種，分別為充填開采技術、條帶開采技術。但是這兩種技術都存在一定的不足：充填開采技術存在填充材料的成本較高的問題；條帶開采技術則面臨開采率不高、浪費能源的問題。經過多次實踐，對這兩種技術進行綜合，揚長避短。目前常用的充填開采技術主要有三種，分別為覆巖離層分區隔離注漿填充、條帶開采冒落區注漿填充以及采空區膏體條帶填充。現以采空區充填開采技術為例進行具體分析：這種技術比較適用于經濟發達地區的建筑物下開采，在保護環境方面具有良好的效果。上文提到填充開采技術的填充材料成本較高，是該技術的限制因素，采空區充填開采技術僅是充填采空區，可在一定程度上節省填充材料，降低成本，更重要的是保持充填條帶的穩定，對減少地表沉陷問題具有重要作用。

2.2煤與瓦斯共采技術

我國的煤礦儲量大，但在開采中技術難度較高，特別是在進行瓦斯預抽工作存在很多困難，這主要由于我國的煤層具有一些特點，如：滲透率低、含氣飽和程度低等，這些特點對煤礦開采造成不利影響。為解決這一問題，我國在技術上不斷創新，并不斷總結工程實踐，發現在滲透率較低的煤層開采煤礦，會造成巖層移動，且其滲透率將成倍增長，這對瓦斯抽放工作十分有利。因此，為保證開采人員的安全，同時獲得潔凈的資源，目前普遍采用煤與瓦斯共采技術，這種技術將瓦斯與煤的開采組成一個整體，在開采煤層時促進巖層的移動，從而提高滲透率低，這樣開采瓦斯時就比較安全、方便。值得注意的是，在開采瓦斯濃度較高的煤層時，應在開采煤層的同時也將煤層氣開采出來。

2.3煤巷支護技術

在煤礦開采時，煤巷支護技術是一種常用的綠色開采技術，主要是減少煤礦開采時的矸石排放量，以降低對環境的影響。該技術主要是通過在煤層內布設巷道，并對煤巷進行維護，以減少煤巷圍巖的變形作用對開采工作的影響。維護工作一般在矸石不上井的情況下進行的，其主要采用如下原理：首先在大斷面的預留地設置可縮性支架，然后采取巷旁充填的方法，減少變形作用的影響。另外，注意在矸石井下設置處理系統，這主要是為了解決深層煤礦開采過程中巖石巷的掘進問題。與井上設置處理系統相比，在井下設置處理系統可減少對地表的破壞，達到保護環境的目的。

2.4煤炭地下氣化技術

與傳統煤礦開采技術相比，煤炭地下氣化技術無疑是一種技術的進步，其主要原理是將煤炭氣化，轉變成可燃氣體，并進行整體開采，在轉變過程中主要采用熱化學作用。這種處理技術具有眾多優勢，不僅提高了煤礦開采的安全性、且開采更為便捷，而且減少了對環境的不利影響，是一種綠色無公害煤礦開采技術。但遺憾的是，目前煤炭地下氣化技術還在研究階段，還未發展成熟，一些技術難題還未攻克，例如：在煤炭氣化中產生的有毒氣體如何進行處理，如何最大程度上減少有毒氣體對地下水的污染，同時還需考慮煤炭氣化對地面沉降的影響等，這些難題都是需要進一步解決的，相信不久這種綠色處理技術將會大規模的投入應用，對煤礦開采工作做出巨大貢獻。

結束語

綜上分析，煤礦開采技術不可避免地對環境造成不利影響，如：地下水污染、水土流失、地面沉降等，煤礦綠色開采技術的出現和發展無疑在很大程度上降低煤礦開采對環境的傷害，如：保水、減沉開采技術、煤與瓦斯共采技術、煤巷支護技術等，是促進我國煤礦開采技術的向可持續方向發展的動力。但是目前我國的煤礦綠色開采技術還未發展成熟，還面臨很多技術難題，沒有從根本上解決環境問題，因此，今后應不斷加強對煤礦綠色開采技術的研究力度，并積極進行實踐探索，共同促進我國煤礦綠色開采技術的發展進步。

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